JPH1021938A - インサイドアウト形電池 - Google Patents
インサイドアウト形電池Info
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- JPH1021938A JPH1021938A JP8171096A JP17109696A JPH1021938A JP H1021938 A JPH1021938 A JP H1021938A JP 8171096 A JP8171096 A JP 8171096A JP 17109696 A JP17109696 A JP 17109696A JP H1021938 A JPH1021938 A JP H1021938A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池の放電で体積が増加する略柱状の正極、
電池の放電で体積が減少する略筒状の負極、及び、正極
と負極とを隔離する略筒状のセパレータを備え、正極の
外周側面とセパレータの内周側面とが対向すると共に、
セパレータの外周側面と負極の内周側面とが対向するよ
うに、正極の外周側にセパレータを介して負極が位置す
るインサイドアウト形電池に関する問題点を解決し、正
負極の反応効率が良好なこの種のインサイドアウト形電
池を提供することにある。 【解決手段】 セパレータが、正極の外周方向の体積増
加でスライドする重合部を側面に有していることを特徴
とする。
電池の放電で体積が減少する略筒状の負極、及び、正極
と負極とを隔離する略筒状のセパレータを備え、正極の
外周側面とセパレータの内周側面とが対向すると共に、
セパレータの外周側面と負極の内周側面とが対向するよ
うに、正極の外周側にセパレータを介して負極が位置す
るインサイドアウト形電池に関する問題点を解決し、正
負極の反応効率が良好なこの種のインサイドアウト形電
池を提供することにある。 【解決手段】 セパレータが、正極の外周方向の体積増
加でスライドする重合部を側面に有していることを特徴
とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電池の放電で体積が増
加する正極の外周側に、セパレータを介して、電池の放
電で体積が減少する負極が位置するインサイドアウト形
電池に関する。
加する正極の外周側に、セパレータを介して、電池の放
電で体積が減少する負極が位置するインサイドアウト形
電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】一方極の外周側にセパレータを介して他
方極が位置するインサイドアウト形電池は、正負極がセ
パレータを介して積層するコイン形電池より、一般的に
放電容量が多く、正負極がセパレータを介して渦巻き状
であるスパイラル形電池より、構造が簡単なので安価で
ある。このため、インサイドアウト形電池は、電子機器
に広く使用されている。中でも、正極活物質に二酸化マ
ンガン、負極活物質にリチウムを使用する二酸化マンガ
ン−リチウム電池は、メモリーバックアップ等に広く使
用されている。
方極が位置するインサイドアウト形電池は、正負極がセ
パレータを介して積層するコイン形電池より、一般的に
放電容量が多く、正負極がセパレータを介して渦巻き状
であるスパイラル形電池より、構造が簡単なので安価で
ある。このため、インサイドアウト形電池は、電子機器
に広く使用されている。中でも、正極活物質に二酸化マ
ンガン、負極活物質にリチウムを使用する二酸化マンガ
ン−リチウム電池は、メモリーバックアップ等に広く使
用されている。
【０００３】電池の放電で体積が増加する略柱状の正
極、電池の放電で体積が減少する略筒状の負極、及び、
正極と負極とを隔離する略筒状のセパレータを備え、正
極の外周側面とセパレータの内周側面とが対向すると共
に、セパレータの外周側面と負極の内周側面とが対向す
るように、正極の外周側にセパレータを介して負極が位
置するインサイドアウト形電池としては、例えば、実開
昭５８−６６５６７号公報に記載されたものがある。
極、電池の放電で体積が減少する略筒状の負極、及び、
正極と負極とを隔離する略筒状のセパレータを備え、正
極の外周側面とセパレータの内周側面とが対向すると共
に、セパレータの外周側面と負極の内周側面とが対向す
るように、正極の外周側にセパレータを介して負極が位
置するインサイドアウト形電池としては、例えば、実開
昭５８−６６５６７号公報に記載されたものがある。
【０００４】この種の電池では通常、正負極の反応効率
を増すために正負極間距離を極力短くする。更に、セパ
レータにおいては、重合部ができるように正極の外周側
面に巻き付けて略筒状にし、その重合部を強固に接着す
る。これにより、正極の外周方向の体積増加はセパレー
タに阻害されてほとんどない。それで、電池の放電が進
むと負極の体積が正極と対向する側から減少して正負極
間距離が長くなり、正負極の反応効率が低下するという
問題点がある。又、正極の外周方向の体積増加がセパレ
ータに阻害されるということは、セパレータに圧迫力が
働くということなので、この圧迫力よりセパレータの強
度が弱ければ、セパレータが損傷して正負極が短絡する
という問題点もある。
を増すために正負極間距離を極力短くする。更に、セパ
レータにおいては、重合部ができるように正極の外周側
面に巻き付けて略筒状にし、その重合部を強固に接着す
る。これにより、正極の外周方向の体積増加はセパレー
タに阻害されてほとんどない。それで、電池の放電が進
むと負極の体積が正極と対向する側から減少して正負極
間距離が長くなり、正負極の反応効率が低下するという
問題点がある。又、正極の外周方向の体積増加がセパレ
ータに阻害されるということは、セパレータに圧迫力が
働くということなので、この圧迫力よりセパレータの強
度が弱ければ、セパレータが損傷して正負極が短絡する
という問題点もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電池の放電
で体積が増加する略柱状の正極、電池の放電で体積が減
少する略筒状の負極、及び、正極と負極とを隔離する略
筒状のセパレータを備え、正極の外周側面とセパレータ
の内周側面とが対向すると共に、セパレータの外周側面
と負極の内周側面とが対向するように、正極の外周側に
セパレータを介して負極が位置するインサイドアウト形
電池に関する上記問題点を解決し、正負極の反応効率が
良好なこの種のインサイドアウト形電池を提供するもの
である。
で体積が増加する略柱状の正極、電池の放電で体積が減
少する略筒状の負極、及び、正極と負極とを隔離する略
筒状のセパレータを備え、正極の外周側面とセパレータ
の内周側面とが対向すると共に、セパレータの外周側面
と負極の内周側面とが対向するように、正極の外周側に
セパレータを介して負極が位置するインサイドアウト形
電池に関する上記問題点を解決し、正負極の反応効率が
良好なこの種のインサイドアウト形電池を提供するもの
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、電池の放電で
体積が増加する略柱状の正極、電池の放電で体積が減少
する略筒状の負極、及び、正極と負極とを隔離する略筒
状のセパレータを備え、正極の外周側面とセパレータの
内周側面とが対向すると共に、セパレータの外周側面と
負極の内周側面とが対向するように、正極の外周側にセ
パレータを介して負極が位置し、且つ、セパレータが、
正極の外周方向の体積増加でスライドする重合部を側面
に有していることを特徴とする。
体積が増加する略柱状の正極、電池の放電で体積が減少
する略筒状の負極、及び、正極と負極とを隔離する略筒
状のセパレータを備え、正極の外周側面とセパレータの
内周側面とが対向すると共に、セパレータの外周側面と
負極の内周側面とが対向するように、正極の外周側にセ
パレータを介して負極が位置し、且つ、セパレータが、
正極の外周方向の体積増加でスライドする重合部を側面
に有していることを特徴とする。
【０００７】そして、正極が略筒状である場合、正極の
内周方向の体積増加に反作用する部材が、正極の内周側
面における面積の３０％以上と接触しているのが好まし
い。
内周方向の体積増加に反作用する部材が、正極の内周側
面における面積の３０％以上と接触しているのが好まし
い。
【０００８】
【作用】まず、セパレータが正極の外周方向の体積増加
でスライドする重合部を側面に有していることについて
言及する。
でスライドする重合部を側面に有していることについて
言及する。
【０００９】この構成であると、正極の外周方向の体積
増加でセパレータの重合部がスライドしてセパレータの
側面が広がるので、正極の外周方向の体積増加がセパレ
ータに阻害されなくなる。このため、電池の放電で正極
と対向する負極が減少しても、電池の放電で体積増加す
る正極が、その外周側に位置する負極側へ体積増加する
ことにより、正負極間距離が長くなることを防止でき
る。同時に、正極の外周方向への体積増加により、正負
極の対向面積が増加する。よって、正負極間距離が長く
なることの防止と、正負極の対向面積の増加とにより、
正負極の反応効率が向上する。
増加でセパレータの重合部がスライドしてセパレータの
側面が広がるので、正極の外周方向の体積増加がセパレ
ータに阻害されなくなる。このため、電池の放電で正極
と対向する負極が減少しても、電池の放電で体積増加す
る正極が、その外周側に位置する負極側へ体積増加する
ことにより、正負極間距離が長くなることを防止でき
る。同時に、正極の外周方向への体積増加により、正負
極の対向面積が増加する。よって、正負極間距離が長く
なることの防止と、正負極の対向面積の増加とにより、
正負極の反応効率が向上する。
【００１０】更に、この構成であると、セパレータに圧
迫力が働くということが少なくなるので、セパレータの
損傷を防止することもできる。
迫力が働くということが少なくなるので、セパレータの
損傷を防止することもできる。
【００１１】次に、正極が略筒状である場合、正極の内
周方向の体積増加に反作用する部材が、正極の内周側面
における面積の３０％以上と接触しているのが好ましい
ことについて言及する。
周方向の体積増加に反作用する部材が、正極の内周側面
における面積の３０％以上と接触しているのが好ましい
ことについて言及する。
【００１２】この種のインサイドアウト形電池では、電
解液の保液部を設けたり、集電体の接触面積を広く設け
たりするために、正極を略筒状にする構成が一般的に採
られる。しかし、正極を略筒状にすると、正極の体積増
加の量が内周方向においても消費される。つまり、正極
の負極側への体積増加の量が減少する。それで、この減
少を抑制するために、正極の内周方向の体積増加に反作
用する部材を、正極の内周側面における面積の３０％以
上と接触させる。
解液の保液部を設けたり、集電体の接触面積を広く設け
たりするために、正極を略筒状にする構成が一般的に採
られる。しかし、正極を略筒状にすると、正極の体積増
加の量が内周方向においても消費される。つまり、正極
の負極側への体積増加の量が減少する。それで、この減
少を抑制するために、正極の内周方向の体積増加に反作
用する部材を、正極の内周側面における面積の３０％以
上と接触させる。
【００１３】尚、正極の内周方向の体積増加に反作用す
る部材とは、この体積増加の力による変形及び移動がほ
とんどない部材のことである。つまり、この部材と接触
する正極の内周側面が中空部の中心軸方向へ体積増加す
るのを、ほとんど防止できる部材のことである。逆に、
正極の内周方向の体積増加に反作用しない部材とは、例
えば、軟らかいために正極の体積増加の力で極度に変形
したり、正極の体積増加の力で中空部の中心軸方向へ極
度に移動したりして、この部材と接触する正極の内周側
面が中空部の中心軸方向へ体積増加するのを、極度に、
防止できない部材のことである。
る部材とは、この体積増加の力による変形及び移動がほ
とんどない部材のことである。つまり、この部材と接触
する正極の内周側面が中空部の中心軸方向へ体積増加す
るのを、ほとんど防止できる部材のことである。逆に、
正極の内周方向の体積増加に反作用しない部材とは、例
えば、軟らかいために正極の体積増加の力で極度に変形
したり、正極の体積増加の力で中空部の中心軸方向へ極
度に移動したりして、この部材と接触する正極の内周側
面が中空部の中心軸方向へ体積増加するのを、極度に、
防止できない部材のことである。
【００１４】そして、この反作用する部材としては、上
記のこと及び集電体として活用することを考えれば、所
定の形状のステンレス鋼あるいは所定の形状のアルミニ
ウムが望ましい。
記のこと及び集電体として活用することを考えれば、所
定の形状のステンレス鋼あるいは所定の形状のアルミニ
ウムが望ましい。
【００１５】又、この反作用する部材は、正極に電解液
を浸透させるために、孔を設けているものであっても差
し支えない。
を浸透させるために、孔を設けているものであっても差
し支えない。
【００１６】因に、電池の放電で体積が減少する負極と
しては、電池の放電でイオンとなって正極活物質の結晶
中に進入するリチウム、ナトリウム等の軽金属等を活物
質とするものがあり、電池の放電で体積が増加する正極
としては、電池の放電でイオンとなった負極活物質を結
晶中に進入させる二酸化マンガン、フッ化黒鉛、硫化チ
タン等の金属酸化物、フッ化物、硫化物等を活物質とす
るものがある。
しては、電池の放電でイオンとなって正極活物質の結晶
中に進入するリチウム、ナトリウム等の軽金属等を活物
質とするものがあり、電池の放電で体積が増加する正極
としては、電池の放電でイオンとなった負極活物質を結
晶中に進入させる二酸化マンガン、フッ化黒鉛、硫化チ
タン等の金属酸化物、フッ化物、硫化物等を活物質とす
るものがある。
【００１７】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。但し、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するもので、本発明を限定するものではない。
明する。但し、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するもので、本発明を限定するものではない。
【００１８】図１は本発明に係るインサイドアウト形電
池の概略構造断面図、図２は図１のＸ−Ｘ断面図であ
る。
池の概略構造断面図、図２は図１のＸ−Ｘ断面図であ
る。
【００１９】［実施例１］クリンプ封口の円筒形で、本
発明のインサイドアウト形電池を作製した。因に、今回
はクリンプ封口の円筒形で本発明のインサイドアウト形
電池を作製したが、レーザー封口でも角形でも本発明の
効果は得られる。
発明のインサイドアウト形電池を作製した。因に、今回
はクリンプ封口の円筒形で本発明のインサイドアウト形
電池を作製したが、レーザー封口でも角形でも本発明の
効果は得られる。
【００２０】〔集電体付正極の作製〕活物質としての二
酸化マンガンと導電材としての黒鉛と結着材としてのフ
ッ素樹脂とを、重量比８５：１０：５となる割合で混合
して、正極１となる正極合剤を作製した。そして、この
正極合剤と、円筒状で厚さ（外径から内径を引いた値）
０．２ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製の集電体
２（請求項２でいう正極の内周方向の体積増加に反作用
する部材）とから、正極合剤を加圧成形することによ
り、円筒状の正極１の内周側面に集電体２の外周側面が
接触した集電体付正極（外径：１２ｍｍ；内径：３．５
ｍｍ；高さ：２７ｍｍ）を作製した。尚、集電体２の外
周側面は、正極１の内周側面における面積の１００％と
接触している。次に、この集電体付正極を２００℃で３
時間真空乾燥処理した。
酸化マンガンと導電材としての黒鉛と結着材としてのフ
ッ素樹脂とを、重量比８５：１０：５となる割合で混合
して、正極１となる正極合剤を作製した。そして、この
正極合剤と、円筒状で厚さ（外径から内径を引いた値）
０．２ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製の集電体
２（請求項２でいう正極の内周方向の体積増加に反作用
する部材）とから、正極合剤を加圧成形することによ
り、円筒状の正極１の内周側面に集電体２の外周側面が
接触した集電体付正極（外径：１２ｍｍ；内径：３．５
ｍｍ；高さ：２７ｍｍ）を作製した。尚、集電体２の外
周側面は、正極１の内周側面における面積の１００％と
接触している。次に、この集電体付正極を２００℃で３
時間真空乾燥処理した。
【００２１】〔負極の作製〕所定寸法に裁断した帯状リ
チウム金属板を丸めて略円筒状の負極３を作製した。
チウム金属板を丸めて略円筒状の負極３を作製した。
【００２２】〔非水系電解液の作製〕プロピレンカーボ
ネート（ＰＣ）と、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭ
Ｅ）とを体積比２：１となる割合で混合した溶媒に、過
塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）を１モル／リットルと
なる割合で溶解して非水系電解液を作製した。
ネート（ＰＣ）と、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭ
Ｅ）とを体積比２：１となる割合で混合した溶媒に、過
塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）を１モル／リットルと
なる割合で溶解して非水系電解液を作製した。
【００２３】〔リード端子付封口板の作製〕電池の正極
端子を兼用する皿状の封口板４にリード端子５をスポッ
ト溶接して、リード端子付封口板を作製した。尚、封口
板４はステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）であり、リード端
子５は弾性を有するステンレス鋼（ＳＵＳ３０４−ＣＳ
Ｐ条）である。
端子を兼用する皿状の封口板４にリード端子５をスポッ
ト溶接して、リード端子付封口板を作製した。尚、封口
板４はステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）であり、リード端
子５は弾性を有するステンレス鋼（ＳＵＳ３０４−ＣＳ
Ｐ条）である。
【００２４】〔セパレータの作製〕帯状のポリプロピレ
ン（ＰＰ）−ポリエチレン（ＰＥ）混毛不織布を、重合
部（重なり合う部分）６を有するように丸めて、重合部
６を有する所定寸法の略円筒状のセパレータ７を作製し
た。尚、この重合部６の面積は、正極１の外周方向の体
積増加を考慮して充分に設けている。因に、今回は、一
枚のセパレータで、底の無い略円筒状のセパレータ７を
作製したが、複数枚のセパレータで構成しても、開放部
の片方をセパレータの折り重ねで塞ぐ等の方法で有底状
にしても差し支えない。つまり、正極の外周方向の体積
増加でスライドする重合部を略筒状の側面に有していれ
ば本発明の効果は得られる。
ン（ＰＰ）−ポリエチレン（ＰＥ）混毛不織布を、重合
部（重なり合う部分）６を有するように丸めて、重合部
６を有する所定寸法の略円筒状のセパレータ７を作製し
た。尚、この重合部６の面積は、正極１の外周方向の体
積増加を考慮して充分に設けている。因に、今回は、一
枚のセパレータで、底の無い略円筒状のセパレータ７を
作製したが、複数枚のセパレータで構成しても、開放部
の片方をセパレータの折り重ねで塞ぐ等の方法で有底状
にしても差し支えない。つまり、正極の外周方向の体積
増加でスライドする重合部を略筒状の側面に有していれ
ば本発明の効果は得られる。
【００２５】〔電池の組立〕ニッケルメッキを施した鉄
製の外装缶８の内底面に、この内底面の略全面を覆う絶
縁板９を設けた。この外装缶８に上記負極３を挿入し
て、この負極３を外装缶８の側面に圧着した。その負極
３の中空部に上記セパレータ７を挿入し、このセパレー
タ７の中空部に上記集電体付正極を挿入した。尚、正極
１の外周側面とセパレータ７の内周側面とが対向すると
共に、セパレータ７の外周側面と負極３の内周側面とが
対向している。そして、外装缶８に上記電解液を注入
し、この電解液を電極等に充分に浸透させた。次に、予
め外装缶８の上部に形成した嵌合用溝に絶縁ガスケット
１０を当てがい外装缶８の上部に上記リード端子付封口
板をカシメて外装缶８を密閉した。因に、集電体２とリ
ード端子５とは弾性接触により電気接続している。
製の外装缶８の内底面に、この内底面の略全面を覆う絶
縁板９を設けた。この外装缶８に上記負極３を挿入し
て、この負極３を外装缶８の側面に圧着した。その負極
３の中空部に上記セパレータ７を挿入し、このセパレー
タ７の中空部に上記集電体付正極を挿入した。尚、正極
１の外周側面とセパレータ７の内周側面とが対向すると
共に、セパレータ７の外周側面と負極３の内周側面とが
対向している。そして、外装缶８に上記電解液を注入
し、この電解液を電極等に充分に浸透させた。次に、予
め外装缶８の上部に形成した嵌合用溝に絶縁ガスケット
１０を当てがい外装缶８の上部に上記リード端子付封口
板をカシメて外装缶８を密閉した。因に、集電体２とリ
ード端子５とは弾性接触により電気接続している。
【００２６】図１は、このようにして作製したインサイ
ドアウト形電池（外径：１７ｍｍ；高さ：３３．５ｍ
ｍ）の概略構造断面図である。このインサイドアウト形
電池を、本発明電池Ａ１とする。
ドアウト形電池（外径：１７ｍｍ；高さ：３３．５ｍ
ｍ）の概略構造断面図である。このインサイドアウト形
電池を、本発明電池Ａ１とする。
【００２７】因に、正極１および負極３は、連続する側
面を有するものでなくても差し支えない。つまり、電解
液の循環性を良くする等のために、スリットを有するも
のであっても差し支えない。又、正極１および負極３が
有底状であっても差し支えない。
面を有するものでなくても差し支えない。つまり、電解
液の循環性を良くする等のために、スリットを有するも
のであっても差し支えない。又、正極１および負極３が
有底状であっても差し支えない。
【００２８】［実施例２］集電体付正極の作製におい
て、円筒状の集電体２の外周側面が、円筒状の正極１の
内周側面における面積の８０％と接触している以外は、
本発明電池Ａ１と同様にして本発明電池Ａ２を作製し
た。
て、円筒状の集電体２の外周側面が、円筒状の正極１の
内周側面における面積の８０％と接触している以外は、
本発明電池Ａ１と同様にして本発明電池Ａ２を作製し
た。
【００２９】［実施例３］集電体付正極の作製におい
て、円筒状の集電体２の外周側面が、円筒状の正極１の
内周側面における面積の５０％と接触している以外は、
本発明電池Ａ１と同様にして本発明電池Ａ３を作製し
た。
て、円筒状の集電体２の外周側面が、円筒状の正極１の
内周側面における面積の５０％と接触している以外は、
本発明電池Ａ１と同様にして本発明電池Ａ３を作製し
た。
【００３０】［実施例４］集電体付正極の作製におい
て、円筒状の集電体２の外周側面が、円筒状の正極１の
内周側面における面積の３０％と接触している以外は、
本発明電池Ａ１と同様にして本発明電池Ａ４を作製し
た。
て、円筒状の集電体２の外周側面が、円筒状の正極１の
内周側面における面積の３０％と接触している以外は、
本発明電池Ａ１と同様にして本発明電池Ａ４を作製し
た。
【００３１】［比較例１］集電体付正極の作製におい
て、円筒状の集電体２の外周側面が、円筒状の正極１の
内周側面における面積の５％と接触している以外は、本
発明電池Ａ１と同様にして比較電池Ｂ１を作製した。
尚、正極１の内周側面における集電体２との接触面積率
を５％にしているが、この集電体２はリード端子５との
電気接続のためだけに設けたものである。つまり、この
電池は、正極１の内周側面に集電体２が存在しない構成
を想定したものである。
て、円筒状の集電体２の外周側面が、円筒状の正極１の
内周側面における面積の５％と接触している以外は、本
発明電池Ａ１と同様にして比較電池Ｂ１を作製した。
尚、正極１の内周側面における集電体２との接触面積率
を５％にしているが、この集電体２はリード端子５との
電気接続のためだけに設けたものである。つまり、この
電池は、正極１の内周側面に集電体２が存在しない構成
を想定したものである。
【００３２】［比較例２］セパレータ７の作製におい
て、セパレータ７の重合部６を強固に接着し、この重合
部６の面積を接着に必要な最小限にしている以外は、本
発明電池Ａ１と同様にして比較電池Ｂ２を作製した。
て、セパレータ７の重合部６を強固に接着し、この重合
部６の面積を接着に必要な最小限にしている以外は、本
発明電池Ａ１と同様にして比較電池Ｂ２を作製した。
【００３３】［電池の放電容量測定］上記本発明電池
（Ａ１〜Ａ４）及び比較電池（Ｂ１、Ｂ２）の放電容量
測定を行った。尚、放電容量は、５０ｍＡの定電流で、
２．５Ｖの終止電圧まで放電した時の放電量とする。
（Ａ１〜Ａ４）及び比較電池（Ｂ１、Ｂ２）の放電容量
測定を行った。尚、放電容量は、５０ｍＡの定電流で、
２．５Ｖの終止電圧まで放電した時の放電量とする。
【００３４】この放電容量測定結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】表１より以下のことが分かる。
【００３７】まず、本発明電池Ａ１と比較電池Ｂ２との
比較について言及する。
比較について言及する。
【００３８】放電容量を比較すると本発明電池Ａ１の方
が比較電池Ｂ２より多い。これは、本発明電池Ａ１の方
が、比較電池Ｂ２より正負極の反応効率が良好であると
いうことである。この正負極の反応効率の差は、電池の
構成の差から生じると考えるのが妥当である。
が比較電池Ｂ２より多い。これは、本発明電池Ａ１の方
が、比較電池Ｂ２より正負極の反応効率が良好であると
いうことである。この正負極の反応効率の差は、電池の
構成の差から生じると考えるのが妥当である。
【００３９】つまり、正極１の外周方向の体積増加でセ
パレータ７の重合部６がスライドしてセパレータ７の側
面が広がるので、電池の放電で体積増加する正極１が負
極３側へ体積増加して、正負極の反応効率が向上したと
いうことである。
パレータ７の重合部６がスライドしてセパレータ７の側
面が広がるので、電池の放電で体積増加する正極１が負
極３側へ体積増加して、正負極の反応効率が向上したと
いうことである。
【００４０】次に、本発明電池Ａ１〜Ａ４と比較電池Ｂ
１との比較について言及する。
１との比較について言及する。
【００４１】放電容量を比較すると本発明電池Ａ１〜Ａ
４は比較電池Ｂ１より多い。これは、本発明電池Ａ１〜
Ａ４の方が、比較電池Ｂ１より正負極の反応効率が良好
であるということである。この正負極の反応効率の差
も、電池の構成の差から生じると考えるのが妥当であ
る。
４は比較電池Ｂ１より多い。これは、本発明電池Ａ１〜
Ａ４の方が、比較電池Ｂ１より正負極の反応効率が良好
であるということである。この正負極の反応効率の差
も、電池の構成の差から生じると考えるのが妥当であ
る。
【００４２】つまり、集電体２が正極１の内周側面にお
ける面積の３０％以上と接触することで、正極１の体積
増加の量が内周方向において消費されることが少なり、
正極１の負極３側への体積増加の量が多くなったという
ことである。因に、集電体２の材料をステンレス鋼から
アルミニウムに替えても同様の効果が得られた。
ける面積の３０％以上と接触することで、正極１の体積
増加の量が内周方向において消費されることが少なり、
正極１の負極３側への体積増加の量が多くなったという
ことである。因に、集電体２の材料をステンレス鋼から
アルミニウムに替えても同様の効果が得られた。
【００４３】最後に、本発明電池Ａ１〜Ａ４について言
及する。
及する。
【００４４】放電容量が特に多いのは本発明電池Ａ１、
Ａ２で、これらの放電容量は、従来のこの種のインサイ
ドアウト形電池ともいえる比較電池Ｂ２（正極内周側面
の集電体との接触面積率：１００％；セパレータの重合
部の接着：有り）より多い。
Ａ２で、これらの放電容量は、従来のこの種のインサイ
ドアウト形電池ともいえる比較電池Ｂ２（正極内周側面
の集電体との接触面積率：１００％；セパレータの重合
部の接着：有り）より多い。
【００４５】よって、放電容量の差から、正極１の内周
側面における集電体２との接触面積率は、３０〜１００
％が望ましく、８０〜１００％が特に望ましい。
側面における集電体２との接触面積率は、３０〜１００
％が望ましく、８０〜１００％が特に望ましい。
【００４６】
【発明の効果】セパレータが正極の外周方向の体積増加
でスライドする重合部を側面に有していると、正極の外
周方向の体積増加でセパレータの重合部がスライドして
セパレータの側面が広がるので、正極の外周方向の体積
増加がセパレータに阻害されなくなる。このため、電池
の放電で正極と対向する負極が減少しても、電池の放電
で体積が増加する正極の負極側への体積増加により、正
負極間距離の補充ができる。この補充により、正負極の
反応効率が向上する。更に、この補充は、正負極の反応
面積が広がることによる正負極の反応効率の向上も生じ
させる。
でスライドする重合部を側面に有していると、正極の外
周方向の体積増加でセパレータの重合部がスライドして
セパレータの側面が広がるので、正極の外周方向の体積
増加がセパレータに阻害されなくなる。このため、電池
の放電で正極と対向する負極が減少しても、電池の放電
で体積が増加する正極の負極側への体積増加により、正
負極間距離の補充ができる。この補充により、正負極の
反応効率が向上する。更に、この補充は、正負極の反応
面積が広がることによる正負極の反応効率の向上も生じ
させる。
【００４７】又、この構成であると、セパレータに圧迫
力が働くということが少なくなるので、セパレータの損
傷を防止することもできる。
力が働くということが少なくなるので、セパレータの損
傷を防止することもできる。
【００４８】そして、正極が略筒状である場合、正極の
内周方向の体積増加に反作用する部材が、正極の内周側
面における面積の３０％以上と接触していると、正極の
体積増加の量が内周方向において消費されることが少な
り、正極の負極側への体積増加の量が多くなる。
内周方向の体積増加に反作用する部材が、正極の内周側
面における面積の３０％以上と接触していると、正極の
体積増加の量が内周方向において消費されることが少な
り、正極の負極側への体積増加の量が多くなる。
【００４９】従って、本発明を実施することにより、正
負極の反応効率が良好なこの種のインサイドアウト形電
池を提供できる。
負極の反応効率が良好なこの種のインサイドアウト形電
池を提供できる。
【図１】本発明に係るインサイドアウト形電池の概略構
造断面図
造断面図
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図
１・・正極 ２・・集電体 ３・・負極 ６・・重合部 ７・・セパレータ
Claims (2)
- 【請求項１】 電池の放電で体積が増加する略柱状の正
極、電池の放電で体積が減少する略筒状の負極、及び、
前記正極と前記負極とを隔離する略筒状のセパレータを
備え、前記正極の外周側面と前記セパレータの内周側面
とが対向すると共に、前記セパレータの外周側面と前記
負極の内周側面とが対向するように、前記正極の外周側
に前記セパレータを介して前記負極が位置し、且つ、前
記セパレータが、前記正極の外周方向の体積増加でスラ
イドする重合部を側面に有していることを特徴とするイ
ンサイドアウト形電池。 - 【請求項２】 前記正極が略筒状である場合、該正極の
内周方向の体積増加に反作用する部材が、該正極の内周
側面における面積の３０％以上と接触していることを特
徴とする請求項１に記載のインサイドアウト形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17109696A JP3439031B2 (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | インサイドアウト形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17109696A JP3439031B2 (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | インサイドアウト形電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1021938A true JPH1021938A (ja) | 1998-01-23 |
| JP3439031B2 JP3439031B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=15916922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17109696A Expired - Fee Related JP3439031B2 (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | インサイドアウト形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3439031B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009283208A (ja) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Fdk Energy Co Ltd | ボビン型リチウム電池及びその製造方法 |
| JP2014026857A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Sharp Corp | 電池用電極体、電池および金属空気電池 |
| US10243177B2 (en) | 2011-03-25 | 2019-03-26 | Gs Yuasa International Ltd. | Cylindrical battery and battery electrode structure |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52100130A (en) * | 1976-02-18 | 1977-08-22 | Union Carbide Corp | Separated anode for use in various cylindrical batteries |
| JPS5866567U (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-06 | 三洋電機株式会社 | 円筒型非水電解質電池 |
| JPS58195969U (ja) * | 1982-06-21 | 1983-12-26 | 日本電池株式会社 | 円筒状リチウム電池 |
| JPH03182053A (ja) * | 1989-12-11 | 1991-08-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 角形電池およびその製造方法 |
| JPH03276559A (ja) * | 1990-03-27 | 1991-12-06 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 筒形非水電解液電池の製造方法 |
-
1996
- 1996-07-01 JP JP17109696A patent/JP3439031B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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| JP2014026857A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Sharp Corp | 電池用電極体、電池および金属空気電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3439031B2 (ja) | 2003-08-25 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |